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1[전기기능장 필기] 16년 1회차
그림과 같은 직렬형 인버터에 대해서 L=1mH, C=8㎌일 때 출력 주파수를 1kHz로 할 경우 거의 정현파의 출력전압 파형이 얻어진다. 이 때 부하 저항 R은 몇 Ω인가?
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해설

출력 주파수를 1kHz 로 하려면 부하 저항 R은 약 18.5Ω이어야 한다.

그림은 직류 전원 Vd 에 T1 → L → T2 가 이어지고, L 의 가운데에서 C 와 R 이 직렬로 아래쪽 선에 연결된 직렬형 인버터이다. 출력 주파수는 R·L·C 직렬 회로의 감쇠 진동 주파수로 정해진다.
f=12π1LC−(R2L)2f=\dfrac{1}{2\pi}\sqrt{\dfrac{1}{LC}-\left(\dfrac{R}{2L}\right)^{2}}

R 에 대해 풀어 대입한다.
1LC=1(1×10−3)(8×10−6)=1.25×108\dfrac{1}{LC}=\dfrac{1}{(1\times10^{-3})(8\times10^{-6})}=1.25\times10^{8}
(2πf)2=(2π×1000)2≈3.948×107(2\pi f)^{2}=(2\pi\times1000)^{2}\approx3.948\times10^{7}
R=2L1.25×108−3.948×107=2×10−3×9248≈18.5 ΩR=2L\sqrt{1.25\times10^{8}-3.948\times10^{7}}=2\times10^{-3}\times9248\approx18.5\,\Omega

  • "13.5"를 대입하면 f=12π1.25×108−67502≈1419 Hzf=\dfrac{1}{2\pi}\sqrt{1.25\times10^{8}-6750^{2}}\approx1419\,\text{Hz} 로 1kHz 가 되지 않는다.
  • "23.0"은 진동이 일어나는 한계 R=2L/C=2125≈22.4 ΩR=2\sqrt{L/C}=2\sqrt{125}\approx22.4\,\Omega 보다 커서 근호 안이 음수가 되므로 진동 출력이 나오지 않는다.
  • "27.5"도 한계값 약 22.4Ω 보다 커서 근호 안이 음수가 되므로 진동 출력이 나오지 않는다.

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